CN104904718A - 一种卤胺双键海因抗菌剂及其制备、应用方法 - Google Patents
一种卤胺双键海因抗菌剂及其制备、应用方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104904718A CN104904718A CN201510195639.4A CN201510195639A CN104904718A CN 104904718 A CN104904718 A CN 104904718A CN 201510195639 A CN201510195639 A CN 201510195639A CN 104904718 A CN104904718 A CN 104904718A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cotton fabric
- bafta
- antibacterial
- double bond
- add
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- WJRBRSLFGCUECM-UHFFFAOYSA-N hydantoin Chemical compound O=C1CNC(=O)N1 WJRBRSLFGCUECM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 14
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 230000002421 anti-septic effect Effects 0.000 title abstract description 4
- 229940091173 hydantoin Drugs 0.000 title abstract 2
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 29
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 29
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 21
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 10
- LAMUXTNQCICZQX-UHFFFAOYSA-N 3-chloropropan-1-ol Chemical compound OCCCCl LAMUXTNQCICZQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims description 56
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 claims description 45
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 claims description 33
- 238000005660 chlorination reaction Methods 0.000 claims description 25
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 claims description 24
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 17
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 15
- -1 propylene acyl chlorides Chemical class 0.000 claims description 13
- 125000000118 dimethyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 claims description 11
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 10
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 claims description 9
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 238000002386 leaching Methods 0.000 claims description 7
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims description 6
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 claims description 5
- 238000010792 warming Methods 0.000 claims description 4
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000002367 halogens Chemical group 0.000 claims description 2
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 abstract description 7
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 abstract description 7
- 238000003756 stirring Methods 0.000 abstract description 7
- HFBMWMNUJJDEQZ-UHFFFAOYSA-N acryloyl chloride Chemical compound ClC(=O)C=C HFBMWMNUJJDEQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 3
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 abstract description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 3
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 abstract description 2
- YIROYDNZEPTFOL-UHFFFAOYSA-N 5,5-Dimethylhydantoin Chemical compound CC1(C)NC(=O)NC1=O YIROYDNZEPTFOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 abstract 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 abstract 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 abstract 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract 1
- 239000003999 initiator Substances 0.000 abstract 1
- 239000002516 radical scavenger Substances 0.000 abstract 1
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 13
- NLKNQRATVPKPDG-UHFFFAOYSA-M potassium iodide Chemical compound [K+].[I-] NLKNQRATVPKPDG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 125000001309 chloro group Chemical group Cl* 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 7
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 7
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 5
- 241000191967 Staphylococcus aureus Species 0.000 description 4
- 239000012043 crude product Substances 0.000 description 4
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 4
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 3
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 3
- 238000002242 deionisation method Methods 0.000 description 3
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 3
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 229940080313 sodium starch Drugs 0.000 description 3
- AKHNMLFCWUSKQB-UHFFFAOYSA-L sodium thiosulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=S AKHNMLFCWUSKQB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 235000019345 sodium thiosulphate Nutrition 0.000 description 3
- 239000008247 solid mixture Substances 0.000 description 3
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 3
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid Substances OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 2
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 2
- 239000011203 carbon fibre reinforced carbon Substances 0.000 description 2
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- 239000013068 control sample Substances 0.000 description 2
- 238000006298 dechlorination reaction Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 230000002779 inactivation Effects 0.000 description 2
- 238000011081 inoculation Methods 0.000 description 2
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 2
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 238000013112 stability test Methods 0.000 description 2
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 2
- CCJAYIGMMRQRAO-UHFFFAOYSA-N 2-[4-[(2-hydroxyphenyl)methylideneamino]butyliminomethyl]phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1C=NCCCCN=CC1=CC=CC=C1O CCJAYIGMMRQRAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001333951 Escherichia coli O157 Species 0.000 description 1
- FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N Silver ion Chemical compound [Ag+] FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XEFQLINVKFYRCS-UHFFFAOYSA-N Triclosan Chemical compound OC1=CC(Cl)=CC=C1OC1=CC=C(Cl)C=C1Cl XEFQLINVKFYRCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical group 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000000845 anti-microbial effect Effects 0.000 description 1
- 230000010065 bacterial adhesion Effects 0.000 description 1
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 description 1
- 239000007844 bleaching agent Substances 0.000 description 1
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 125000006575 electron-withdrawing group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 238000010559 graft polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 1
- 150000002605 large molecules Chemical class 0.000 description 1
- 230000002045 lasting effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 239000002574 poison Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 150000003242 quaternary ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 1
- 238000010025 steaming Methods 0.000 description 1
- 229960003500 triclosan Drugs 0.000 description 1
- 238000009281 ultraviolet germicidal irradiation Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
Abstract
本申请人提供了一种卤胺双键海因抗菌剂及其制备、应用方法。先将等摩尔的NaOH和5,5二甲基海因加入烧瓶中，再加入去离子水，搅拌至无色透明，再加入相同摩尔的3-氯-1-丙醇，升温至100℃，在冷凝回流的条件下，反应10-15h；将所得放入烧瓶中，以四氢呋喃为溶剂，加入相同摩尔的三乙胺作为除酸剂，在冰浴的条件下，逐滴加入等摩尔丙烯酰氯，反应1h；在室温下再反应20-24h，由此得到3-(3-丙烯酸丙酯)-5,5-二甲基海因。本方法简单高效，无需使用引发剂、交联剂，工艺条件温和，无需高温，节约能源；使用高能电子束的能量引发，减轻工业废液的污染，杀菌效果显著，具有良好的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及功能纺织品的生产技术领域，尤其是涉及一种卤胺双键海因的合成和卤胺双键海因抗菌棉织物的电子束辐照制备方法。
背景技术
棉纤维是一种服用性能良好的天然纤维，具有吸湿，透气的优点，在生活中使用广泛。但是与此同时，棉纤维也是细菌滋长的温床，在一定的湿度和温度下，细菌可以很快增殖，这不仅损害了纤维本身，也易于传播疾病，对人类的健康造成了巨大威胁。尤其是在医疗场所，食品行业，防止细菌滋生显得尤为重要。因此，抗菌棉织物的研究尤为重要。
抗菌剂分为天然抗菌剂，无机抗菌剂和有机抗菌剂。其中，天然抗菌剂提取困难，且成本昂贵，虽然具有杀菌效果温和的特点，但是要实现大量的工业化生活还很困难。无机抗菌剂多为金属离子，如银离子，这类抗菌剂的杀菌效果优于天然抗菌剂，杀菌较快速，但是它与棉纤维的结合不够稳固，使用的耐久性不够好。因此，有机合成抗菌剂应用较为广泛，如季铵盐，三氯生，卤胺化合物。在这些有机抗菌剂中，卤胺化合物有良好的重复利用性。其中的N-H键可以在家用漂白剂的作用下转变为N-Cl键，从而杀灭细菌。卤胺化合物还具有低毒安全，对人体无害，抗菌快速持久的特点。
但是，传统卤胺抗菌剂的整理方法都是轧烘焙，需要高温焙烘织物，并且要加入交联剂或者引发剂才可以通过化学键的形式接枝到棉织物上，增加了原料的成本。处理过程较为复杂，工艺条件苛刻。因此寻找一种简单高效的整理工艺来替代传统的轧烘焙工艺，提高效率，减轻污染是亟待解决的一个重要问题。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本申请人提供了一种卤胺双键海因抗菌剂及其制备、应用方法。本方法简单高效，无需使用引发剂、交联剂，工艺条件温和，无需高温，节约能源；使用高能电子束的能量引发，减轻工业废液的污染，杀菌效果显著，具有良好的应用前景。
本发明的技术方案如下：
一种卤胺双键海因抗菌剂，其为3-(3-丙烯酸丙酯)-5,5-二甲基海因，其化学结构如式(Ⅰ)所示：
式(Ⅰ)中，X为卤族元素氯或者溴。
一种卤胺双键海因抗菌剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)先将等摩尔的NaOH和5,5二甲基海因加入烧瓶中，再加入去离子水，搅拌至无色透明，即为5,5二甲基海因的钠盐；
(2)再加入相同摩尔的3-氯-1-丙醇，升温至100℃，在冷凝回流的条件下，反应10-15h，得到3-(3-羟基丙基)-5,5-二甲基海因；
(3)将步骤(2)所得的3-(3-羟基丙基)-5,5-二甲基海因放入烧瓶中，以四氢呋喃为溶剂，加入相同摩尔的三乙胺作为除酸剂，在冰浴的条件下，逐滴加入等摩尔丙烯酰氯，反应1h；
(4)在室温下再反应20-24h，由此得到3-(3-丙烯酸丙酯)-5,5-二甲基海因。
一种电子辐射法制备抗菌棉织物的方法，包括如下步骤：
(1)配制抗菌整理液：将卤胺双键海因抗菌剂溶于去离子水中，浴比为1:30-1:50，得到抗菌整理液，所述整理液中抗菌剂的浓度为0.1mol/L-0.5mol/L；
(2)将棉织物浸渍在整理液中，浸渍时间为5-30min，二浸二轧；
(3)然后将棉织物放入电子束设备控制系统中的辐射室内，调整电子辐射的剂量为7-65KGy，对棉织物进行辐照；
(4)辐照结束后，烘干，再经皂洗，水洗，氯化后即可得抗菌棉织物。
所述整理液中抗菌剂的浓度为0.3mol/L。
所述棉织物在整理液中的浸渍时间为20min。
所述二浸二轧的轧余率为100％。
所述电子辐射的剂量为15KGy。
本发明有益的技术效果在于：
本发明使用电子束辐射技术，发明了一种接枝双键卤胺海因化合物整理抗菌棉织物的制备方法。本发明合成了一种适合电子辐射技术接枝棉织物的双键海因类卤胺化合物，其结构中含有与羰基相连的碳碳双键，并且含有N-H键，极易转化为N-Cl键，从而具有抗菌效果。与羰基相连的碳碳双键很容易被高能电子束引发，从而与棉织物发生接枝聚合反应。
与已有的卤胺类抗菌剂及整理工艺相比，本发明具有如下优点：
1、抗菌剂的结构中没有N-羟甲基基团，合成和使用过程中无甲醛释放，安全无毒，对人体和环境无害染；
2、工艺条件温和，反应时间短，减少能源损耗；
3、选择无污染的电子束辐照技术，简单快速，易于操作，简化了实验的流程，减少了对环境的污；
4、最终产物具有较好的水溶性，工艺处理中无需使用有机溶剂；
5、由本发明抗菌剂进行抗菌整理制得的纺织品具有优异的抗菌性能，杀菌速率快速高效，在5min内对大肠杆菌O157：H7的抗菌率达到100％，在10min内对金黄色葡萄球菌的抗菌率达到100％。
6、本发明制备的抗菌棉织物可以达到0.4％的含氯量，耐紫外效果和耐水洗效果良好。
附图说明
图1为本发明实施例1中3-(3-羟基丙基)-5,5-二甲基海因的合成路线图；
图2为本发明实施例1中3-(3-丙烯酸丙酯)-5,5-二甲基海因的合成路线图；
图3为本发明卤胺类抗菌剂的杀菌和再生原理示意图；
图4为本发明对照试验中织物样品表面扫描电镜图；
图5为本发明对照试验中织物样品红外光谱分析图。
具体实施方式
下面结合附图1～5，对本发明进行具体描述。
第一部分：电子束辐照法整理双键海因抗菌棉织物的制备
如图1所示，以5,5二甲基海因和3-氯-1-丙醇为原料，加入NaOH，在冷凝回流条件下反应12h，得到3-(3-羟基丙基)-5,5-二甲基海因的粗产物。使用旋转蒸发仪减压蒸馏去除溶剂，再用丙酮溶解产物，过滤掉，旋蒸，得到的固体即为3-(3-羟基丙基)-5,5-二甲基海因。
如图2所示，将第一步所得的产物与丙烯酰氯反应，加入三乙胺，冰浴条件下反应1h，此后，在室温下再反应20h，确保反应完全。由此得到3-(3-丙烯酸丙酯)-5,5-二甲基海因。
如图3所示，合成终产物3-(3-丙烯酸丙酯)-5,5-二甲基海因接枝到棉织物上之后，通过氯化可以使其N-H键转变为N-Cl键，但是在杀菌之后N-Cl键又恢复为N-H键；然后通过家用漂白液氯化，可以使抗菌棉织物具有持久的杀菌效果。
一、卤胺抗菌剂及其前驱体合成实施例
实施例1
以0.1mol的NaOH和0.1mol的5,5二甲基海因为原料反应，再加入去离子水，搅拌15min，得到无色透明溶解，即为5,5二甲基海因的钠盐。再加入0.1mol的3-氯-1-丙醇，升温至100℃并加入磁力搅拌子搅拌溶液，在冷凝回流的条件下，反应10h，得到3-(3-羟基丙基)-5,5-二甲基海因的粗产物。使用旋转蒸发仪减压蒸馏去除去离子水，得到固体混合物。再用丙酮溶解，过滤，旋蒸滤液，得到的固体即为3-(3-羟基丙基)-5,5-二甲基海因。将第一步所得的3-(3-羟基丙基)-5,5-二甲基海因放入100ml四氢呋喃中，0.1mol三乙胺作为除酸剂。在冰浴的条件下，逐滴加入0.1mol丙烯酰氯，使之在冰浴条件下反应1h。此后，在室温下再反应20h，确保反应完全。
实施例2
以0.1mol的NaOH和0.1mol的5,5二甲基海因为原料反应，再加入去离子水，搅拌15min，得到无色透明溶解，即为5,5二甲基海因的钠盐。再加入0.1mol的3-氯-1-丙醇，升温至100℃并加入磁力搅拌子搅拌溶液，在冷凝回流的条件下，反应12h，得到3-(3-羟基丙基)-5,5-二甲基海因的粗产物。使用旋转蒸发仪减压蒸馏去除去离子水，得到固体混合物。再用丙酮溶解，过滤，旋蒸滤液，得到的固体即为3-(3-羟基丙基)-5,5-二甲基海因。将第一步所得的3-(3-羟基丙基)-5,5-二甲基海因放入100ml四氢呋喃中，0.1mol三乙胺作为除酸剂。在冰浴的条件下，逐滴加入0.1mol丙烯酰氯，使之在冰浴条件下反应1h。此后，在室温下再反应22h，确保反应完全。
实施例3
以0.1mol的NaOH和0.1mol的5,5二甲基海因为原料反应，再加入去离子水，搅拌15min，得到无色透明溶解，即为5,5二甲基海因的钠盐。再加入0.1mol的3-氯-1-丙醇，升温并加入磁力搅拌子搅拌溶液，在95℃的条件下，反应15h，得到3-(3-羟基丙基)-5,5-二甲基海因的粗产物。使用旋转蒸发仪减压蒸馏去除去离子水，得到固体混合物。再用丙酮溶解，过滤，旋蒸滤液，得到的固体即为3-(3-羟基丙基)-5,5-二甲基海因。将第一步所得的3-(3-羟基丙基)-5,5-二甲基海因放入100ml四氢呋喃中，0.1mol三乙胺作为除酸剂。在冰浴的条件下，逐滴加入0.1mol丙烯酰氯，使之在冰浴条件下反应1h。此后，在室温下再反应24h，确保反应完全。
二、卤胺类聚合物抗菌剂应用实施例
应用实施例1
将0.1mol/L实施例1的合成抗菌剂溶解在去离子水中，以1:30的浴比浸渍棉布，浸渍时间为20min，用轧车去除多余水分，轧液率为100％。采用二浸二轧的工艺，将处理好的棉织物放入电子束设备控制系统中的辐射室内，调整剂量为7KGy，对棉织物进行辐照。辐照结束后，在100℃条件下烘5min，再经皂洗浴比为1:50，洗涤剂浓度为5g/L，常温放置15min)，水洗，45℃烘干30min，氯化(浴比为1:50，次氯酸钠溶液的浓度为10％，浓硫酸调节pH＝7，常温放置1h)，去离子水洗，45℃烘干120min.称量织物重量，用硫代硫酸钠/淀粉碘化钾法测定，含氯量为0.14％。
应用实施例2
将0.3mol/L实施例2的合成抗菌剂溶解在去离子水中，以1:40的浴比浸渍棉布，浸渍时间为20min，用轧车去除多余水分，轧液率为100％。采用二浸二轧的工艺，将处理好的棉织物放入电子束设备控制系统中的辐射室内，调整剂量为15KGy，对棉织物进行辐照。辐照结束后，在100℃条件下烘5min，再经皂洗浴比为1:50，洗涤剂浓度为5g/L，常温放置15min)，水洗，45℃烘干30min，氯化(浴比为1:50，次氯酸钠溶液的浓度为10％，浓硫酸调节pH＝7，常温放置1h)，去离子水洗，45℃烘干120min.称量织物重量，用硫代硫酸钠/淀粉碘化钾法测定，含氯量为0.36％。
应用实施例3
将0.3mol/L实施例3的合成抗菌剂溶解在去离子水中，以1:50的浴比浸渍棉布，浸渍时间为20min，用轧车去除多余水分，轧液率为100％。采用二浸二轧的工艺，将处理好的棉织物放入电子束设备控制系统中的辐射室内，调整剂量为65Kgy，对棉织物进行辐照。辐照结束后，在100℃条件下烘5min，再经皂洗浴比为1:50，洗涤剂浓度为5g/L，常温放置15min)，水洗，45℃烘干30min，氯化(浴比为1:50，次氯酸钠溶液的浓度为10％，浓硫酸调节pH＝7，常温放置1h)，去离子水洗，45℃烘干120min。称量织物重量，用硫代硫酸钠/淀粉碘化钾法测定，含氯量为0.48％。
第二部分：改性棉织物的性能测试
一、改性棉织物的SEM表征
图4为原棉织物和抗菌整理后的棉织物的SEM图像，放大倍数为5000倍。其中A为原棉织物放大5000倍之后的图像，B为经过抗菌整理后的棉织物放大5000倍之后的图像。
由图4可知，原棉A的表面光滑，而改性后的棉织物表面有许多絮状物质，这说明棉织物上有其它物质存在。
二、改性棉织物的红外表征
图5为棉织物改性前后的红外图像.相比于原棉(曲线A)的吸收谱带，改性棉织物(曲线B)在1708cm-1附近出现了新的谱带，这是酰胺谱带特征峰的位置，而原棉织物上没有。改性并氯化的织物(曲线C)在1729cm-1处有吸收峰，相比于氯化前的改性织物，吸收峰发生了迁移，向高波数移动。这是因为—C(O)NH—经氯化后变为—C(O)NCl—，氯原子是强吸电子基，具有亲电诱导效应，使得氮原子上电子云密度降低，电子云由氧原子转向C＝O双键，增加了C＝O的力常数，C＝O的振动频率升高，吸收峰向高波数方向移动。这说明合成的双键海因化合物成功接枝到了棉纤维大分子上面。
三、改性棉织物的抗菌测试
表1 经N-羟甲基丙烯酰胺整理后的棉织物杀菌测试
a接种总量为1.26×106CFU，b接种总量为1.43×106CFU
表1为应用实施例2的棉织物抗菌测试结果。其中，未氯化的抗菌剂接枝改性棉织物作为对照样。
由表1知，在30min的接触时间内，未氯化对照试样细菌含量也相应减少，这是因为细菌粘附在棉纤维表面，并不是被杀死。且因金黄色葡萄球菌为球型结构，容易粘附在布样上，而大肠杆菌为细长杆型结构，不易粘附，所以未氯化的对照试样中，金黄色葡萄球菌的接触减少量大于大肠杆菌的减少量。经氯化的织物，在5min内使99.99％的金黄色葡萄球菌失活，10min内使100％大肠杆菌失活，杀菌快速。
四、改性棉织物的水洗稳定性测试
表2 用卤代胺接枝后棉布的水洗稳定性
aC:水洗前氯化,R:水洗前氯化并且水洗后再次氯化
经过应用实施例3的棉织物的机洗稳定性如表2所示。对织物分别进行两种类型的清洗试验，第一种是将在没有进行机洗前就氯化好的棉织物样本(C)进行机洗；第二种是将已氯化并且样本机洗一定的次数又重复氯化的样本(R)。由表2可知，氯化后改性棉织物的有效氯含量为0.48％，经过50次的机洗之后，氯化后的棉织物样本(C)的有效氯含量降为0.11％。而重复氯化的织物(R)，经过50次水洗后再氯化，可以恢复到原来将近一半的含氯量。这些氯含量的损失来源于两部分，第一部分是由于N-Cl键脱氯转变回N-H键，再氯化还可以恢复；另一部分是因为单体与纤维素大分子相连键发生水解，抗菌剂从棉织物表面脱落，这一部分氯损失无法恢复。由此说明，电子束辐照法整理双键海因抗菌棉织物具有一定的耐水洗性能。
五、改性棉织物的抗紫外稳定性测试
表3 用卤代胺接枝的棉布在经多次紫外光照射后的含氯量
表3为应用实施例2的棉织物，经多次紫外照射后的含氯量情况。织物在实验条件下的紫外照射，相当于在夏天中午阳光直射相同的时间。由表可知，随着照射时间的延长，改性棉织物的含氯量逐渐降低。24h后，织物的含氯量大部分都损失了，但是经过紫外线照射24h后，再对织物进行氯化，织物的含氯量又达到了0.31％，恢复到了未照射时织物含氯量的86％。这说明在紫外照射过程中，棉织物上的抗菌剂少量发生了水解，大部分氯损失来源于N-Cl键脱氯转变为N-H键的结果。
六、改性棉织物的弯曲性能测试
表4 整理后棉织物的弯曲性能测试
表4为应用实施例2改性棉织物的弯曲性能测试结果。织物的弯曲刚度B反映织物的身骨，即刚柔度，而2HB表示织物的活络性，即弹性。表4显示，与原棉织物相比，整理后织物经向的弯曲刚度和弯曲滞后都大幅度降低，弯曲刚度只有原来的46.4％，弯曲滞后为原来的51.8％，表明整理后织物经向的柔软性和弹性增加，变形回复性能明显提高。而与之相反，整理后织物纬向的弯曲刚度和弯曲滞后都有所增加，弯曲刚度是原来的1.2倍，弯曲滞后为原来的2.1倍，这说明整理后棉织物纬向的硬度增大，弹性减小，变形回复性能有所降低。由于织物经向的刚度值较大，且弯曲刚度值B和弯曲滞后值2HB都下降了50％左右，所以整理后抗菌棉织物总体呈现柔软度增加，弹性增强的特性。
以上所述的仅出于解释说明的目的，本发明不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种卤胺双键海因抗菌剂，其特征在于其为3-(3-丙烯酸丙酯)-5,5-二甲基海因，其化学结构如式(Ⅰ)所示：
式(Ⅰ)中，X为卤族元素氯或者溴。
2.一种卤胺双键海因抗菌剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)先将等摩尔的NaOH和5,5二甲基海因加入烧瓶中，再加入去离子水，搅拌至无色透明，即为5,5二甲基海因的钠盐；
(2)再加入相同摩尔的3-氯-1-丙醇，升温至100℃，在冷凝回流的条件下，反应10-15h，得到3-(3-羟基丙基)-5,5-二甲基海因；
(3)将步骤(2)所得的3-(3-羟基丙基)-5,5-二甲基海因放入烧瓶中，以四氢呋喃为溶剂，加入相同摩尔的三乙胺作为除酸剂，在冰浴的条件下，逐滴加入等摩尔丙烯酰氯，反应1h；
(4)在室温下再反应20-24h，由此得到3-(3-丙烯酸丙酯)-5,5-二甲基海因。
3.一种电子辐射法制备抗菌棉织物的方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)配制抗菌整理液：将卤胺双键海因抗菌剂溶于去离子水中，浴比为1:30-1:50，得到抗菌整理液，所述整理液中抗菌剂的浓度为0.1mol/L-0.5mol/L；
(2)将棉织物浸渍在整理液中，浸渍时间为5-30min，二浸二轧；
(3)然后将棉织物放入电子束设备控制系统中的辐射室内，调整电子辐射的剂量为7-65KGy，对棉织物进行辐照；
(4)辐照结束后，烘干，再经皂洗，水洗，氯化后即可得抗菌棉织物。
4.根据权利要求3所述电子辐射法制备抗菌棉织物的方法，其特征在于所述整理液中抗菌剂的浓度为0.3mol/L。
5.根据权利要求3所述电子辐射法制备抗菌棉织物的方法，其特征在于所述棉织物在整理液中的浸渍时间为20min。
6.根据权利要求3所述电子辐射法制备抗菌棉织物的方法，其特征在于所述二浸二轧的轧余率为100％。
7.根据权利要求3所述电子辐射法制备抗菌棉织物的方法，其特征在于所述电子辐射的剂量为15KGy。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510195639.4A CN104904718B (zh) | 2015-04-22 | 2015-04-22 | 一种卤胺双键海因抗菌剂及其制备、应用方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510195639.4A CN104904718B (zh) | 2015-04-22 | 2015-04-22 | 一种卤胺双键海因抗菌剂及其制备、应用方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104904718A true CN104904718A (zh) | 2015-09-16 |
| CN104904718B CN104904718B (zh) | 2017-12-01 |
Family
ID=54074514
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510195639.4A Active CN104904718B (zh) | 2015-04-22 | 2015-04-22 | 一种卤胺双键海因抗菌剂及其制备、应用方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104904718B (zh) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105613506A (zh) * | 2016-03-22 | 2016-06-01 | 江南大学 | 一种卤胺/季铵烯烃类抗菌剂及其在生物可降解纳米纤维材料中的应用 |
| CN108221371A (zh) * | 2018-02-01 | 2018-06-29 | 江南大学 | 一种以卤胺类化合物及银离子制备抗菌涤纶的方法 |
| CN109680493A (zh) * | 2018-12-14 | 2019-04-26 | 杭州纳尔森精细化工有限公司 | 一种抗菌水刺无纺布及其抗菌工艺 |
| CN109722881A (zh) * | 2018-12-14 | 2019-05-07 | 杭州纳尔森精细化工有限公司 | 一种医用防静电新型纺织品 |
| CN111764046A (zh) * | 2018-12-14 | 2020-10-13 | 杭州纳尔森精细化工有限公司 | 一种耐撕扯的水刺无纺布及其制备方法 |
| CN111979767A (zh) * | 2020-08-27 | 2020-11-24 | 盐城工学院 | 一种采用紫外光接枝技术制备卤胺抗菌棉织物的方法 |
| CN112012012A (zh) * | 2020-08-27 | 2020-12-01 | 盐城工学院 | 一种甜菜碱-卤胺化合物双重抗菌纺织品的制备方法 |
| CN115340698A (zh) * | 2022-08-16 | 2022-11-15 | 常州工业职业技术学院 | 一种医用抗菌材料及其制备方法和应用 |
| CN115387003A (zh) * | 2022-09-15 | 2022-11-25 | 界首亿新纺新材料科技有限公司 | 一种纳米抑菌纺织面料及其制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104088134A (zh) * | 2014-07-18 | 2014-10-08 | 江南大学 | 一种耐紫外线抗菌织物的制备方法 |
| CN104358104A (zh) * | 2014-11-07 | 2015-02-18 | 江南大学 | 一种利用电子辐射技术制备抗菌纺织品的方法 |
| CN104396965A (zh) * | 2014-11-11 | 2015-03-11 | 张家港互益染整有限公司 | 一种反应型卤胺抗菌剂及其制备方法和应用 |
-
2015
- 2015-04-22 CN CN201510195639.4A patent/CN104904718B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104088134A (zh) * | 2014-07-18 | 2014-10-08 | 江南大学 | 一种耐紫外线抗菌织物的制备方法 |
| CN104358104A (zh) * | 2014-11-07 | 2015-02-18 | 江南大学 | 一种利用电子辐射技术制备抗菌纺织品的方法 |
| CN104396965A (zh) * | 2014-11-11 | 2015-03-11 | 张家港互益染整有限公司 | 一种反应型卤胺抗菌剂及其制备方法和应用 |
Non-Patent Citations (8)
| Title |
|---|
| A. ALBERTI ET. AL.: "Electron beam irradiated textile cellulose fibres. ESR studies and derivatisation with glycidyl methacrylate (GMA)", 《EUROPEAN POLYMER JOURNAL》 * |
| GANG SUN ET.AL.: "Durable and Regenerable Antibacterial Finishing of Fabrics with a New Hydantoin Derivative", 《IND. ENG. CHEM. RES.》 * |
| XUEHONG REN ET.AL.: "Rechargeable biocidal cellulose: Synthesis and application of 3-(2,3-dihydroxypropyl)-5,5-dimethylimidazolidine-2,4-dione", 《CARBOHYDRATE POLYMERS》 * |
| ZHIMING JIANG ET. AL.: "Synthesis of novel reactive N-halamine precursors and application in antimicrobial cellulose", 《APPLIED SURFACE SCIENCE》 * |
| 亢真真等: "卤胺抗菌材料的研究和应用", 《上海师范大学学报( 自然科学版)》 * |
| 刘殷等: "卤胺类单体接枝棉织物的抗菌整理工艺", 《纺织学报》 * |
| 李蓉等: "卤胺类抗菌剂和抗菌材料研究进展", 《化工新型材料》 * |
| 蒋之铭等: "棉织物的三嗪类卤胺化合物抗菌整理", 《印染》 * |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105613506B (zh) * | 2016-03-22 | 2018-06-19 | 江南大学 | 一种卤胺/季铵烯烃类抗菌剂及其在生物可降解纳米纤维材料中的应用 |
| CN105613506A (zh) * | 2016-03-22 | 2016-06-01 | 江南大学 | 一种卤胺/季铵烯烃类抗菌剂及其在生物可降解纳米纤维材料中的应用 |
| CN108221371B (zh) * | 2018-02-01 | 2020-04-21 | 江南大学 | 一种以卤胺类化合物及银离子制备抗菌涤纶的方法 |
| CN108221371A (zh) * | 2018-02-01 | 2018-06-29 | 江南大学 | 一种以卤胺类化合物及银离子制备抗菌涤纶的方法 |
| CN111764046A (zh) * | 2018-12-14 | 2020-10-13 | 杭州纳尔森精细化工有限公司 | 一种耐撕扯的水刺无纺布及其制备方法 |
| CN109722881A (zh) * | 2018-12-14 | 2019-05-07 | 杭州纳尔森精细化工有限公司 | 一种医用防静电新型纺织品 |
| CN109680493A (zh) * | 2018-12-14 | 2019-04-26 | 杭州纳尔森精细化工有限公司 | 一种抗菌水刺无纺布及其抗菌工艺 |
| CN111979767A (zh) * | 2020-08-27 | 2020-11-24 | 盐城工学院 | 一种采用紫外光接枝技术制备卤胺抗菌棉织物的方法 |
| CN112012012A (zh) * | 2020-08-27 | 2020-12-01 | 盐城工学院 | 一种甜菜碱-卤胺化合物双重抗菌纺织品的制备方法 |
| CN112012012B (zh) * | 2020-08-27 | 2023-01-31 | 盐城工学院 | 一种甜菜碱-卤胺化合物双重抗菌纺织品的制备方法 |
| CN111979767B (zh) * | 2020-08-27 | 2023-01-31 | 盐城工学院 | 一种采用紫外光接枝技术制备卤胺抗菌棉织物的方法 |
| CN115340698A (zh) * | 2022-08-16 | 2022-11-15 | 常州工业职业技术学院 | 一种医用抗菌材料及其制备方法和应用 |
| CN115340698B (zh) * | 2022-08-16 | 2023-10-27 | 常州工业职业技术学院 | 一种医用抗菌材料及其制备方法和应用 |
| CN115387003A (zh) * | 2022-09-15 | 2022-11-25 | 界首亿新纺新材料科技有限公司 | 一种纳米抑菌纺织面料及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104904718B (zh) | 2017-12-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104904718A (zh) | 一种卤胺双键海因抗菌剂及其制备、应用方法 | |
| CN102875536B (zh) | 卤胺类抗菌剂及其合成方法和应用 | |
| CN104396965B (zh) | 一种反应型卤胺抗菌剂及其制备方法和应用 | |
| CN105613506A (zh) | 一种卤胺/季铵烯烃类抗菌剂及其在生物可降解纳米纤维材料中的应用 | |
| CN109137511B (zh) | 一种壳聚糖丝胶蛋白复合物整理剂及对棉织物的整理方法 | |
| CN106436313B (zh) | 壳聚糖季铵盐抗菌纤维、织物、卫生用品及其制备工艺 | |
| Budimir et al. | Study of antimicrobial properties of cotton medical textiles treated with citric acid and dried/cured by microwaves | |
| NO318855B1 (no) | Varige og genererbare mikrobiocide tekstiler | |
| CN102877287A (zh) | 一种含卤胺的抗菌纤维素织物的制备方法 | |
| CN109295711B (zh) | 一种耐水洗型抗病毒抗菌纤维的制备方法及纤维制品 | |
| CN103524652A (zh) | 一种含季铵盐基团的卤胺类聚合物抗菌剂及其制备方法和应用 | |
| JP5425842B2 (ja) | 抗微生物布地仕上げ | |
| WO2011155953A1 (en) | Methods for treating textiles with an antimicrobial composition | |
| Shin et al. | Preparation and characterization of chlorinated cross-linked chitosan/cotton knit for biomedical applications | |
| CN105839229A (zh) | 铜离子改性壳聚糖纤维及其制备方法 | |
| CN103058945A (zh) | 一种基于氰尿酸的卤胺类抗菌剂及其合成方法和应用 | |
| CN103774428B (zh) | N,n’-亚甲基双丙烯酰胺耐紫外抗菌棉织物的制备方法 | |
| CN104606710B (zh) | 一种高抗菌性藻酸盐敷料的制备方法 | |
| CN110644235A (zh) | 一种防紫外、抗菌丝绸面料的制备方法及其应用 | |
| JP6802068B2 (ja) | 水溶性ポリマーおよび水溶性抗菌剤を含む液体抗菌剤 | |
| CN104892842A (zh) | 一种抗菌细菌纤维素及其制备方法与应用 | |
| CN103061125A (zh) | 一种含有反应性官能团的卤胺类抗菌剂及其制备方法和应用 | |
| CN105350293B (zh) | 一种抗菌纤维素类织物的制备方法 | |
| CN105803806A (zh) | 一种具有长效屏蔽电磁辐射功效羽绒的处理方法 | |
| Teli et al. | Study of grafted silver nanoparticle containing durable antibacterial bamboo rayon |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20231218 Address after: 336000, No. 668 Chuangxin Avenue, Pharmaceutical District, Yaodu Science and Technology Industrial Park, Zhangshu City, Yichun City, Jiangxi Province (independent commitment) Patentee after: Jiangxi Jinrun Pharmaceutical Co.,Ltd. Address before: 101200 room 205-211526, No. 40, Fuqian West Street, Pinggu town, Pinggu District, Beijing (cluster registration) Patentee before: BEIJING YONGBO TECHNOLOGY CO.,LTD. Effective date of registration: 20231218 Address after: 101200 room 205-211526, No. 40, Fuqian West Street, Pinggu town, Pinggu District, Beijing (cluster registration) Patentee after: BEIJING YONGBO TECHNOLOGY CO.,LTD. Address before: No. 1800 road 214122 Jiangsu Lihu Binhu District City of Wuxi Province Patentee before: Jiangnan University |
|
| TR01 | Transfer of patent right |